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　　機械工程大致可分為4個專業(yè)方向：能量、材料、制造和控制。能量方向主要包括能量、摩擦、燃燒、流體這四個方向;材料方向主要包括納米微米機械材料、聚合工程、生物機械;制造方向分為設(shè)計(機械設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、設(shè)計方法學(xué)、工程設(shè)計等)和制造(包括機械制造、計算機輔助制造等);控制方向包括系統(tǒng)與自動控制、微電子系統(tǒng)、機器人等。

　　1、設(shè)計與制造 (Design and Manufacturing)

　　主要包括機械設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計，設(shè)計方法學(xué)，計算機輔助設(shè)計，工程設(shè)計。計算機輔助制造，產(chǎn)品實現(xiàn)，高級制造，制造科學(xué)，制造系統(tǒng)，納米制造等。學(xué)生不僅要會最基本的機械建模和制圖(CAD及GD&T)，更需要了解固體力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、故障分析、有限元分析等等多個機械細分方向，并且需要對工業(yè)界各種加工方法，材料特性有全面的了解。

　　2、計算力學(xué) (Computational Mechanics)

　　計算力學(xué)簡單說就是利用計算機軟件進行有限元分析(Finite Element Analysis)來優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱力學(xué)等性能。學(xué)習(xí)這個專業(yè)方向不僅要對基礎(chǔ)的力學(xué)有扎實的理解，還要對于數(shù)學(xué)知識，尤其是偏微分方程(PDE)和數(shù)值分析 (Numerical Analysis)。

　　3、熱流體力學(xué)(Thermofluid Dynamics)和傳熱(Heat Transfer)

　　俗話說熱流不分家，流體力學(xué)和熱力學(xué)都是非常典型的機械工程硬核方向。空調(diào)制冷系統(tǒng)(HVAC)、發(fā)動機、渦輪、散熱裝置等等都離不開。學(xué)習(xí)這個方向的學(xué)生需要有扎實的物理和數(shù)學(xué)知識，因為熱流體的很多問題都會通過求解偏微分方程來得到答案。近年來，更偏向于應(yīng)用的計算流體理學(xué)也開始興起。

　　4、動力系統(tǒng)與控制(Dynamic System and Control)

　　控制方向主要研究對于機械系統(tǒng)的變化做出反饋。自動巡航、主動減震、適時四驅(qū)等常見汽車技術(shù)都離不開控制。隨著幾大新興工業(yè)方向(虛擬現(xiàn)實、自動駕駛、先進制造等)的崛起，工程類行業(yè)對控制方向的人才需求逐年增加。相對來說，控制方向更看重學(xué)生的數(shù)學(xué)和計算機背景，是機械工程中最偏向“軟件”的方向。不少學(xué)習(xí)控制方向的學(xué)生，也可以找到計算機相關(guān)的工作。強烈建議學(xué)這個方向的同學(xué)同時選一些計算機視覺，深度學(xué)習(xí)的課程。同時要提升自己的編程能力。

　　5、機器人與機械電子 (Robotics and Mechatronics)

　　很多學(xué)校的機器人方向都是由控制方向衍生出來，因為機器人的本質(zhì)就是智能機械系統(tǒng)。目前行業(yè)內(nèi)比較成熟的產(chǎn)品有工業(yè)機械臂、倉儲機器人、醫(yī)療機器人等。機器人有一部分核心技術(shù)在控制算法。另外一部分核心技術(shù)在于傳感器，機械電子。這個方向可以說是硬件與軟件相結(jié)合的方向。

　　6、微納米技術(shù) (Micro and Nano Technology)

　　微納米技術(shù)與新材料相關(guān)，機械工程中的微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System)也可以算作其中。

　　7、汽車工程 (Automotive Engineering)

　　機械工程專業(yè)中有一種類別是關(guān)于汽車發(fā)動機原理、內(nèi)燃機設(shè)計、熱能與動力機械基礎(chǔ)、柴油機增壓技術(shù)、汽車排氣污染與控制等等的，畢業(yè)后可以從事汽車發(fā)動機新產(chǎn)品設(shè)計、實驗、汽車技術(shù)管理等工作。但是，這個專業(yè)方向在美國大學(xué)中并不是很多見，科研水平比較優(yōu)越的以五大湖附近以及加州一些學(xué)校為主(比如加州伯克利，密歇根安娜堡，伊利諾伊大學(xué)香檳分校，威斯康辛麥迪遜等)。

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